СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ РЕЗОНАНСНОЙ ЛИНИИ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА Советский патент 1972 года по МПК G01N24/08 

Изобретение относится к способам определения формы резонансной линии, в частности, для измерения функции формы ЯМР р-активных ядер, получаемых циклическим образом (например, периодическим облучением мишени поляризованными частицами), с целью определения внутрикристаллических взаимодействий и структуры веществ. По форме линии ЯМР можно определять структуру кристаллов, их дефектность и тип ее, величину квадрупольпого взаимодействия и т. п. Известные способы измерения формы линии ЯМР стабильных ядер заключаются в том, что в приемных катушках получают сигнал, индуцируемый переворачиваюшимися магнитными моментами исследуемых ядер, находящихся под действием двух магнитных полей - постоянного и перпендикулярного к нему радиочастотного. Функция формы резонансной линии связана с детектируемым сигналом (энергией радиочастотного поля, поглощаемой системой ядер) Лv выражением Л(у) т Д/ . + ,-Hif(,) Из-за эффекта насыщения, нриводящего к тому, что величина сигнала А (v) уменьшается при увеличении Hi, для получения функции формы резонансной линии /(v) необходимо применение малых полей Hi(,1 э) в этом случае /l(v)oo/(v). При этом нельзя измерить малые значения f(v) (меньше приблизительно 10- /макс), так как сигнал ЯМР теряется в шумах, и, следовательно, иметь функцию /(v) в широком диапазоне частот, что необходимо для структурных выводов. Целью изобретения является измерение функции формы резонансной линии /(v) р-активных ядер в широких пределах до значений /макс и менее. Сущность изобретения заключается в измерении линии ЯМР |3-активных ядер посредством регистрации зависимости угловой анизотропии р-излучения периодически создаваемой системы поляризованных радиоактивных ядер от частоты и ряда возрастающих по величине амплитуд радиочастотного магнитного поля. Схема для измерения линии ЯМР поляризованных р-активных ядер показана на фиг. 1.

ЯННОМ магнитном поле Но, параллельном вектору поляризации. Перпендикулярно этому постоянному полю HQ на образец накладывается радиочастотное магнитное поле Hi, создаваемое катушкой 2, питаемой от генератора 3. При частотах радиочастотного поля, близких к ларморовской частоте прецессии спинов р-активных ядер вокруг постоянного поля, происходит переориентация спинов этих ядер и уменьшение величины их поляризации. Поскольку р-излучение поляризованной системы р-активных ядер обладает угловой О-п анизотропией (следствие .несохранения частности при р-распаде), с уменьшением поляризации уменьшается величина угловой анизотропии. Измерение угловой анизотропии производится посредством подсчета электронов распада двумя счетчиками электронов 4, 5, расположенными по направлению и против направления ядерной поляризации.

Кривые, изображающие зависимость анизотропии от частоты радиочастотного поля, показаны на фиг. 2.

Функция формы резонансной линии f(v), описывающая распределение впутренних полей на р-активных ядрах в веществе, оказывается связанной с относительным изменением анизотропии 8(v)/6(oo) следующей зависимостью:

в СО 1

Е(с) 1 + ()2

где 8(v)-угловая анизотропия р-излучения при частоте v, е(оо)-угловая анизотропия вдали от резонанса, амплитуда радиочастотного поля, /С-константа, зависящая от типа ядер и релаксации. Величина e(v)/s(oo) измеряется на опыте. Процедура получения функции /(v) следующая.

Вычисляется произведение КЩ /(v), после чего графическим интегрированием этой криВОЙ находится коэффициент КЩ , поскольку

00

j/ + (v)dvz.l.

Затем вычисляется функция /(v). Отличительной особенностью описываемого способа является возможность определять очень малые значения /(v) посредством использования больших амплитуд Н, (действительно, в произведвнии К.Н /(v) уменьшение f(v) компенсируется увеличением Я так что произведение остается неизменным). Таким образом, способ регистрации линии ядерного магнитного резонанса по угловой анизотропии

р-излучения с использованием больших амплитуд радиочастотного магнитного поля позволяет определять очень малые величины f(v) (до 10-5/макс и менее), причем относительная точность измерения /(v) во всем частотном интервале оказывается постоянной.

Кривые, приведенные на фиг. 2 и 3, иллюстрируют описанный способ измерения функции /(v) в широких пределах по абсолютной величине.

Предмет изобретения

Способ определения формы резонансной линии ядерного магнитного резонанса, заключающийся в периодическом облучении поляризованными частицами радиоактивных ядер, помещенных во взаимно перпендикулярные стационарное и радиочастотное магнитные поля, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности определения формы резонансной линии вдали от резонанса, измеряют частотную зависимость угловой анизотропии излучения поляризованных р-активных ядер для ряда возрастающих амплитуд радиочастотного магнитного поля и определяют форму резонансной линии.

10

н„ nlm}

II I I г I 1 I I I I L

го 25

15 Фиа 3